Многопользовательский MIMO позволяет нескольким устройствам Wi-Fi одновременно получать несколько потоков данных. Например, точка беспроводного доступа (AP) может отправлять данные на четыре разных устройства Wi-Fi одновременно. MU-MIMO может значительно увеличить пропускную способность сети и является реальным преимуществом для сетей высокой плотности.
Технология MIMO, обозначающая несколько входов и несколько выходов, развивалась в течение многих лет с момента появления однопользовательского режима (SU-MIMO), который был представлен десять лет назад с использованием беспроводного стандарта 802.11n.
Стандарт 802.11ac (Wi-Fi 5) представил дополнительный продукт MU-MIMO в продуктах Wave 2 . Теперь со стандартом 802.11ax ( Wi-Fi 6 ) мы видим еще больше улучшений в MU-MIMO. Как 802.11ax беспроводные маршрутизаторы и точки доступа (AP) появился на рынке , кто поддерживает сеть Wi-Fi необходимо получить образование о MU-MIMO. Продолжайте читать 10 фактов, которые помогут вам быстрее.
1. В зависимости от стандарта Wi-Fi, MU-MIMO может быть односторонним или двусторонним
Важно помнить, что в отличие от SU-MIMO, MU-MIMO с 802.11ac работает только с беспроводными соединениями нисходящей линии связи. Только беспроводные маршрутизаторы и точки доступа могут одновременно отправлять данные нескольким пользователям, будь то один или несколько потоков данных для каждого. Сами беспроводные устройства (такие как смартфоны, планшеты или ноутбуки) по-прежнему должны по очереди отправлять данные на беспроводной маршрутизатор или точку доступа, хотя они могут по отдельности использовать SU-MIMO для отправки нескольких потоков, когда наступает их очередь.
Когда выйдет волна 2 стандарта 802.11ax, беспроводные устройства (такие как смартфоны, планшеты или ноутбуки) также смогут принимать участие в одновременных потоках, когда дело доходит до отправки. В дополнение к тому, что несколько беспроводных устройств могут получать данные от беспроводного маршрутизатора или точки доступа, они также смогут отправлять данные обратно одновременно. Это включает в себя устройства, отправляющие подтверждения через MU-MIMO, что кажется небольшим подвигом, но может реально помочь ускорить процесс связи.
2. Технология OFDMA дополняет MU-MIMO
Технология множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов ( OFDMA ), подобная той, которая используется в сетях LTE, является частью 11ax. Он в основном делит каналы на более мелкие сегменты и позволяет нескольким устройствам общаться одновременно, каждое в своем собственном сегменте канала, технически называемом единицей ресурса (RU). Хотя он не увеличивает скорость передачи данных напрямую, он позволяет устройствам лучше и быстрее координировать свои действия, когда они могут разговаривать, что в целом обеспечивает более эффективное использование каналов.
Хотя OFDMA и MU-MIMO являются технологиями, которые позволяют нескольким устройствам одновременно передавать данные, они сильно различаются . OFDMA может помочь в средах высокой плотности с приложениями с низкой пропускной способностью или небольшими пакетами, такими как датчики IoT, в то время как MU-MIMO может помочь в приложениях с высокой пропускной способностью.
3. Более одновременные потоки MU-MIMO поддерживаются 802.11ax (Wi-Fi 6)
Стандарт 11ac допускал только до четырех клиентов в группе MU-MIMO, поэтому точка доступа или беспроводной маршрутизатор ограничивались одновременной отправкой до четырех устройств одновременно. С 11ax, до восьми клиентов теперь могут быть в группе. Эта возможность должна помочь ускорить соединения и увеличить пропускную способность.
4. MU-MIMO с 802.11ax (Wi-Fi 6) работает в диапазонах 2,4 ГГц и 5 ГГц
С 11n и 11ac, SU-MIMO работал в диапазонах 2,4 ГГц и 5 ГГц, но MU-MIMO с 11ac поддерживался только в диапазоне 5 ГГц. Однако при применении 11ax к обеим полосам у нас будет MU-MIMO (и OFDMA) также в обеих полосах. Это одно из самых больших улучшений перегруженной полосы 2,4 ГГц, которое мы видели за многие годы. Помните, что эта полоса может поддерживать только до трех непересекающихся каналов одновременно, и это использует небольшую традиционную ширину канала. MU-MIMO с 11ax может помочь сохранить эту нижнюю полосу, ускорив ее и сделав ее более пригодной для использования в плотных средах.
5. Формирование луча помогает направлять сигналы
MU-MIMO использует то, что известно как формирование луча, отдельную функцию 11ac и 11ax, которая направляет сигналы на предполагаемое беспроводное устройство (а) вместо случайного во всех направлениях. Поскольку сигнал используется более эффективно, технология помогает увеличить диапазоны и скорости Wi-Fi.
Хотя формирование луча было опционально доступно с 11n, большинство поставщиков реализовали только его собственные версии. Наличие стандартизированной версии помогает формированию луча и MU-MIMO в продуктах 11ac или 11ax.
6. Для пользовательских устройств требуется несколько антенн для восходящей линии связи MU-MIMO.
Как и в случае с 11ac, беспроводные устройства не обязаны иметь несколько антенн для приема потоков MU-MIMO от беспроводных маршрутизаторов и точек доступа. Если беспроводное устройство имеет только одну антенну, оно все еще может принимать один поток данных MU-MIMO от AP. Однако с MU-MIMO восходящей линии связи беспроводные устройства должны иметь как минимум две антенны для передачи с помощью MU-MIMO обратно на точку доступа или беспроводной маршрутизатор даже для соединений с одним потоком.
Большее количество антенн позволило бы устройству поддерживать больше одновременных потоков данных (обычно по одному потоку на антенну), что было бы хорошо для производительности устройства по Wi-Fi. Тем не менее, включение нескольких антенн в устройство требует больше мощности и места, и увеличивает его стоимость. Чтобы полностью использовать возможности 11ax, потребовалось бы восемь антенн.
7. Устаревшие устройства также увидят выгоду
Хотя устаревшие устройства Wi-Fi 11n и 11ac напрямую не видят какого-либо диапазона или улучшения производительности своих подключений к точкам доступа 11ax или беспроводным маршрутизаторам, они могут увидеть косвенную выгоду. Помните, что Wi-Fi - это эфирное время: чем быстрее обслуживается любое устройство, тем больше времени остается для других устройств. Если более новые технологии, такие как MU-MIMO и OFDMA, могут помочь обслуживать поддерживаемые устройства быстрее, у других устройств, в том числе устаревших, будет больше эфирного времени.
8. MU-MIMO помогает увеличить пропускную способность сети
Увеличивая скорость Wi-Fi, вы также увеличиваете емкость сети. Поскольку устройства обслуживаются быстрее, появляется больше эфирного времени для обслуживания еще большего количества устройств. Таким образом, MU-MIMO может помочь уменьшить перегрузку в загруженных или плотных сетях, таких как точки доступа Wi-Fi.
9. Любая ширина канала поддерживается
Одним из способов увеличения пропускной способности канала Wi-Fi является объединение каналов, которое объединяет два соседних канала для создания единого канала, который в два раза шире, эффективно удваивая скорость Wi-Fi. Стандарт 11n поддерживает каналы шириной 40 МГц, а первая волна стандарта 802.11ac добавила поддержку каналов шириной 80 МГц. Вторая волна 802.11ac представила ширину канала до 160 МГц, что остается для 11ax.
Таким образом, даже если ваша сеть использует более узкие каналы шириной 20 или 40 МГц, MU-MIMO может помочь ей работать быстрее, одновременно обслуживая несколько клиентов. Насколько быстрее зависит от того, сколько поддерживаемых устройств находится в сети и сколько потоков поддерживает каждое из них. Но использование MU-MIMO даже без реализации широких каналов может более чем удвоить пропускную способность нисходящей линии связи каждого устройства.
10. Обработка сигналов повышает безопасность
Интересным побочным эффектом MU-MIMO является то, что маршрутизатор или точка доступа шифрует данные перед отправкой их по радиоволнам, и только предполагаемое принимающее устройство может их расшифровать. Хотя могут быть разработаны инструменты, позволяющие другим обрабатывать трафик, на данный момент MU-MIMO маскирует данные от ближайших перехватчиков. Таким образом, технология помогает повысить безопасность Wi-Fi , особенно в открытых сетях, таких как точки доступа или сети, защищенные только с помощью личного или предварительного ключа в режиме WPA или WPA2.
В 802.11ac этот побочный эффект и скремблирование данных были реализованы только в соединениях нисходящей линии связи, поскольку это было единственное направление, поддерживаемое MU-MIMO. Теперь также могут быть полезны соединения восходящей линии связи с 11ax.
